2.1化学反应速率--【导学案】2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1

2024-06-17
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2.1化学反应速率 【学习目标】 (一)学习目标 学会分析化学反应速率与化学平衡图像,由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。 【学习重难点】 (一)学习重难点 1.重点:化学反应进行的方向 2.难点:ΔH、ΔS对化学反应方向的影响 【预习新知】 (一)化学反应速率 一、化学反应速率  1、化学反应速率:定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。 2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。 (1)表达式:V=Δc/Δt (2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) 3、化学反应速率的测定 (1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定:如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。 ②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。 4、化学反应速率的计算 (1)公式法: v== v(反应物)= v(生成物)= (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应:mA+nB=== pC+qD ,v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,v(D)=, 且有:===。 (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤: 写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比; 先根据已知条件列方程计算: 反应: mA(g)+nB(g) = pC(g) 起始浓度/mol·L-1: a b c 转化浓度/mol·L-1 : x 某时刻(t s)浓度/mol·L-1: a-x b- c+ 再利用化学反应速率的定义式求算: v(A)= mol·L-1·s-1; v(B)= mol·L-1·s-1; v(C)= mol·L-1·s-1。 ②计算中注意以下量的关系。 对反应物: c(起始)-c(转化) =c(某时刻); 对生成物: c(起始)+c(转化) =c(某时刻); 转化率=×100%。 (一)影响化学反应速率的因素 二、影响化学反应速率的因素 1、实验Ⅰ:定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 2H2O22H2O+O2↑ 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 浑浊 ,但后者 出现浑浊更快 增大浓度,化学反应速率 增大 温度 混合后均出现 浑浊 ,但70 ℃热水一组 首先出现浑浊 升高温度,化学反应速率 增大 催化剂 前者 无明显现象,后者 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率 2、实验Ⅱ:反应速率的定量测定和比较 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 实验结论 40 mL 1 mol·L-1硫酸 长 慢 4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应的速率 快 。 40 mL 4 mol·L-1硫酸 短 快 3、影响化学反应速率的其他因素 (1)浓度:底物浓度越大,化学反应速率 越快 。 (2)温度:当其他条件相同时, 升高温度 反应速率增大, 降低温度 反应速率减小。 (3)催化剂:同一反应,用不同催化剂,反应速率不相同。 (4)压强:对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成 反比 ,其他条件不变时,增大压强,气体体积 缩小 ,浓度 增大 。 ②对于有气体参加的化学反应,在相同温度下,增大压强 ,反应速率 增大 ;减小压强 ,反应速率 减小 。 (一)活化能 重点三 活化能 1.有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。 2.活化分子:发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。 3.活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。 4.活化能与反应热: E1表示反应的活化能; E2表示活化分子变成生成物分子活化分子变成生成物分子放出的能量; E1-E2表示反应热(ΔH)。 5.运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 条件变化 活化能 单位体积内 活化分子百分数 单位时间内有效碰撞的次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 浓度 增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大 减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小 压强 增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大 减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小 温度 升高 不变 不变 增多 增大 增多 增大 降低 不变 不变 减少 减小 减少 减小 使用催化剂 减小 不变 增多 增大 增多 增大 【思考探究】 (一)思考探究 物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢,化学学科中我们利用化学反应速率来定量测量化学反应的快慢。 [问题1] 计算化学反应速率时,我们应该知道哪些物理量? [提示] 起始浓度、终态浓度、反应时间。 [问题2] 对于比较复杂的化学反应速率计算,常采用“三段式法”进行计算,如下例所示: 2A(g)+B(g)2C(g) 起始浓度/(mol·L-1) 2 1 0 转化浓度/(mol·L-1) 2x x 2x ns后浓度/(mol·L-1) 2-2x 1-x 2x 有v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1,B的转化率为×100%。 根据上面具体实例,总结“三段式法”的操作步骤。 [提示] (1)写出化学反应方程式并配平。 (2)根据题意,依次列出各反应物和生成物的起始浓度(或物质的量)、浓度(或物质的量)的变化量及一段时间后的浓度(或物质的量),未知量可以设未知数表示。(3)根据起始浓度(或物质的量)与一段时间后的浓度(或物质的量)的差等于浓度(或物质的量)的变化量,变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,列出关系式计算。 1.化学反应速率的计算方法 (1)利用基本公式:v==。 (2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc)之比=各物质物质的量的变化量(Δn)之比。 (3)“三段式”法计算模板 例如:反应      mA+nBpC 起始浓度/(mol·L-1) a b c 转化浓度/(mol·L-1) x t时刻浓度/(mol·L-1) a-x b- c+ 计算中注意以下量的关系: ①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻); ②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。 2.比较化学反应速率大小的三步骤 (1)变换单位——将各反应速率的单位统一。 (2)转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。 (3)比较大小——比较各反应速率的数值大小。 【同步训练】 1.在反应中,各物质表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 2.下列有关温度对化学反应速率影响的说法正确的是 ①升高温度,活化分子数增加,反应速率加快 ②升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快 ③升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快 ④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快 A.②③ B.②④ C.①②③ D.全部 3.在容积为的刚性密闭容器中,进行可逆反应:并达到平衡。在此过程中以Y的浓度改变表示的反应速率、与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分的面积表示(    ) A.X的浓度的变化量 B.Y的浓度的减小量 C.Z的物质的量的变化量 D.Y的物质的量的减小量 4.用固体与稀盐酸反应制取,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中的体积变化如图所示(的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是(    ) A.OE段表示的平均反应速率最快 B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为 C.OE、EF、FG三段中,生成的物质的量之比为2:6:7 D.内,该反应的平均反应速率为 5.与混合于的密闭容器中,发生反应:。若时,A的转化率为50%,在内的化学反应速率,下列推断正确的是(    ) A.在内,化学反应速率 B. C.B的转化率为75% D.反应开始时与时容器的压强比为4:3 6.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为反应速率常数,m、n值可由下表中数据确定。 实验序号 c(H2)/(mol•L-1) c(Cl2)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k 下列说法正确的是(    ) A.在上述反应中,H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1:1:2 B.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率减小 C.上述化学反应速率表达式中m=1、n= D.相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响 7.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是(    ) A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) C.CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) D.Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq) 8.Zn与足量盐酸反应﹐反应速率随时间的变化情况如图所示。下列关于反应速率变化的原因分析正确的是(    ) A.AB段,因为该反应为放热反应,随着反应的进行,体系温度升高,导致反应速率增大;BC段,因为反应吸收热量,体系温度降低,反应速率下降 B.BC段反应速率下降是因为随着反应的进行,溶液中c(H+)减小 C.BC段反应速率下降是因为溶液中的Cl-随着反应的进行被消耗,浓度降低 D.B点反应速率最大是因为此时的体系温度最高,反应物浓度最大 9.化学反应是有历程的,下列有关叙述错误的是 A.所有的化学反应都由多个基元反应构成 B.化学反应不同,反应历程就不相同 C.反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程 D.由多个基元反应构成的化学反应中,其快慢取决于反应历程中的慢反应 10.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是 A.调味剂 B.着色剂 C.抗氧化剂 D.营养强化剂 11.下列说法正确的是 A.向Fe与盐酸反应体系中加入KNO3(s),可加快Fe2+的生成速率 B.缩小体积增大压强,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C.反应活化能越大,则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多 D.加入催化剂,体系中物质的能量、反应热均不变 12.某可逆反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是能(  ) A.该反应的正反应为放热反应 B.E2可表示逆反应的活化能 C.该反应的反应热△H=E1-E2 D.加入催化剂可同等程度的降低E1、E2,但△H不变 13.已知反应2NO(g) + 2H2(g)⇌N2(g) +2H2O(g),△H1= -752kJ·mol-1 的反应机理如下: ①2NO(g)⇌N2O2(g)(快)          ②N2O2(g) + H2(g)⇌N2O(g) + H2O(g)(慢) ③N2O(g) + H2(g)⇌N2(g) +H2O(g)(快) 下列有关说法正确的是 A.①的逆反应速率小于②的正反应速率 B.②中与的碰撞仅部分有效 C.和是该反应的催化剂 D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能小 14.反应经的浓度减少。下列有关说法正确的有 ①用A表示的反应速率是 ②在末时,反应物B的反应速率是 ③在这内用C表示的平均速率为 ④在时,B、C、D的浓度比一定为 ⑤若D的起始浓度为,则时D的浓度为 A.③⑤ B.④⑤ C.①③⑤ D.①②③ 15.下列说法正确的是 A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B.在化学反应前后,催化剂的化学性质不变,质量改变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.电解水时,向水中加入少量,可使电解速率明显加快,所以是这个反应的催化剂 16.世界上许多国家规定未成年人不得饮用葡萄酒等酒精饮料,虽然葡萄酒中酒精含量不是很高,但是其中含有酒化酶,在人体内可催化葡萄糖发生反应:C6H12O62C2H5OH+2CO2。当C6H12O6减少的速率是0.5 mol·L−1·h−1时,C2H5OH增加的速率是 mol·L−1·h−1。 17.已知反应4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下: ①v(CO)=1.5mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1 ③v(N2)=0.4mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1 ⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 则上述5种情况的反应速率由大到小的顺序为 (用序号表示)。 18.请你解释下列现象。 (1)医用药品常在低温、干燥环境下密封保存 。 (2)向一堆等火“鼓风”,可以使火势变强 。 (3)微量的二氧化锰粉末可以使过氧化氢快速分解,而二氧化锰的质量在反应前后并没有发生改变 。 1 学科网(北京)股份有限公司 $$ 2.1化学反应速率 【学习目标】 (一)学习目标 学会分析化学反应速率与化学平衡图像,由定性和定量结合的方式揭示化学平衡及移动的本质特征。 【学习重难点】 (一)学习重难点 1.重点:化学反应进行的方向 2.难点:ΔH、ΔS对化学反应方向的影响 【预习新知】 (一)化学反应速率 一、化学反应速率  1、化学反应速率:定量描述 化学反应快慢 程度的物理量。 2、表示方法:用单位时间内反应物浓度的 减少 或生成物浓度的 增加 来表示。 (1)表达式:V=Δc/Δt (2)单位:mol/(L·min)或mol/(L·s) 3、化学反应速率的测定 (1)测定原理:利用与化学反应中任何一种化学物质的 浓度 相关的可观测量进行测定。 (2)测定方法 ①直接观察测定:如 释放出气体的体积 和 体系的压强 等。 ②科学仪器测定:在溶液中,当反应物或生成物本身有较明显的颜色时,可利用 颜色变化 和 显色物质与浓度 变化间的比例关系测量反应速率。 4、化学反应速率的计算 (1)公式法: v== v(反应物)= v(生成物)= (2)运用同一反应中“速率之比等于化学计量数之比”的规律进行计算。 对于一个化学反应:mA+nB=== pC+qD ,v(A)=-,v(B)=-,v(C)=,v(D)=, 且有:===。 (3)“三段式”法 ①求解化学反应速率计算题的一般步骤: 写出有关反应的化学方程式;找出各物质的起始量、转化量 、某时刻量;转化量之比等于化学计量数之比; 先根据已知条件列方程计算: 反应: mA(g)+nB(g) = pC(g) 起始浓度/mol·L-1: a b c 转化浓度/mol·L-1 : x 某时刻(t s)浓度/mol·L-1: a-x b- c+ 再利用化学反应速率的定义式求算: v(A)= mol·L-1·s-1; v(B)= mol·L-1·s-1; v(C)= mol·L-1·s-1。 ②计算中注意以下量的关系。 对反应物: c(起始)-c(转化) =c(某时刻); 对生成物: c(起始)+c(转化) =c(某时刻); 转化率=×100%。 (一)影响化学反应速率的因素 二、影响化学反应速率的因素 1、实验Ⅰ:定性探究影响化学反应速率的外界因素 实验原理:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O 2H2O22H2O+O2↑ 影响因素 实验步骤 实验现象 实验结论 浓度 均出现 浑浊 ,但后者 出现浑浊更快 增大浓度,化学反应速率 增大 温度 混合后均出现 浑浊 ,但70 ℃热水一组 首先出现浑浊 升高温度,化学反应速率 增大 催化剂 前者 无明显现象,后者 出现大量气泡 催化剂能 加快 化学反应速率 2、实验Ⅱ:反应速率的定量测定和比较 加入试剂 反应时间 (填“长”或“短”) 反应速率 (填“快”或“慢”) 实验结论 40 mL 1 mol·L-1硫酸 长 慢 4 mol·L-1硫酸与锌反应比1 mol·L-1硫酸与锌反应的速率 快 。 40 mL 4 mol·L-1硫酸 短 快 3、影响化学反应速率的其他因素 (1)浓度:底物浓度越大,化学反应速率 越快 。 (2)温度:当其他条件相同时, 升高温度 反应速率增大, 降低温度 反应速率减小。 (3)催化剂:同一反应,用不同催化剂,反应速率不相同。 (4)压强:对有气体参加的反应,压强对化学反应速率的影响可简化理解如下 ①对于气体来说,在一定温度下,一定质量的气体所占的体积与压强成 反比 ,其他条件不变时,增大压强,气体体积 缩小 ,浓度 增大 。 ②对于有气体参加的化学反应,在相同温度下,增大压强 ,反应速率 增大 ;减小压强 ,反应速率 减小 。 (一)活化能 重点三 活化能 1.有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞。 2.活化分子:发生有效碰撞的分子必须具有足够的能量,这种能够发生有效碰撞的分子叫做活化分子。 3.活化能:活化分子具有的平均能量与反应物分子具有的平均能量之差,叫做反应的活化能。 4.活化能与反应热: E1表示反应的活化能; E2表示活化分子变成生成物分子活化分子变成生成物分子放出的能量; E1-E2表示反应热(ΔH)。 5.运用有效碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响 条件变化 活化能 单位体积内 活化分子百分数 单位时间内有效碰撞的次数 化学反应速率 分子总数 活化分子数 浓度 增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大 减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小 压强 增大 不变 增多 增多 不变 增多 增大 减小 不变 减少 减少 不变 减少 减小 温度 升高 不变 不变 增多 增大 增多 增大 降低 不变 不变 减少 减小 减少 减小 使用催化剂 减小 不变 增多 增大 增多 增大 【思考探究】 (一)思考探究 物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢,化学学科中我们利用化学反应速率来定量测量化学反应的快慢。 [问题1] 计算化学反应速率时,我们应该知道哪些物理量? [提示] 起始浓度、终态浓度、反应时间。 [问题2] 对于比较复杂的化学反应速率计算,常采用“三段式法”进行计算,如下例所示: 2A(g)+B(g)2C(g) 起始浓度/(mol·L-1) 2 1 0 转化浓度/(mol·L-1) 2x x 2x ns后浓度/(mol·L-1) 2-2x 1-x 2x 有v(A)= mol·L-1·s-1,v(B)= mol·L-1·s-1,v(C)= mol·L-1·s-1,B的转化率为×100%。 根据上面具体实例,总结“三段式法”的操作步骤。 [提示] (1)写出化学反应方程式并配平。 (2)根据题意,依次列出各反应物和生成物的起始浓度(或物质的量)、浓度(或物质的量)的变化量及一段时间后的浓度(或物质的量),未知量可以设未知数表示。(3)根据起始浓度(或物质的量)与一段时间后的浓度(或物质的量)的差等于浓度(或物质的量)的变化量,变化量之比等于对应物质的化学计量数之比,列出关系式计算。 1.化学反应速率的计算方法 (1)利用基本公式:v==。 (2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(Δc)之比=各物质物质的量的变化量(Δn)之比。 (3)“三段式”法计算模板 例如:反应      mA+nBpC 起始浓度/(mol·L-1) a b c 转化浓度/(mol·L-1) x t时刻浓度/(mol·L-1) a-x b- c+ 计算中注意以下量的关系: ①对反应物:c(起始)-c(转化)=c(某时刻); ②对生成物:c(起始)+c(转化)=c(某时刻)。 2.比较化学反应速率大小的三步骤 (1)变换单位——将各反应速率的单位统一。 (2)转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。 (3)比较大小——比较各反应速率的数值大小。 【同步训练】 1.在反应中,各物质表示的反应速率最快的是 A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据速率之比等于化学计量数之比,先都转化为用B表示的反应速率且要统一单位,再进行比较。 【详解】A. ; B. ; C. ; D. 。 由此可知,D项表示的反应速率最快。答案选D。 2.下列有关温度对化学反应速率影响的说法正确的是 ①升高温度,活化分子数增加,反应速率加快 ②升高温度,活化分子百分数增大,反应速率加快 ③升高温度,单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快 ④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快 A.②③ B.②④ C.①②③ D.全部 【答案】D 【详解】①升高温度,反应物分子的能量升高,使一部分原来能量较低的分子变成活化分子,反应速率加快,故①正确; ②升高温度,反应物总分子数不变,活化分子数增加,则活化分子百分数增大,反应速率加快,故②正确; ③升高温度,活化分子百分数增大,则单位时间内有效碰撞次数增加,反应速率加快,故③正确; ④升高温度,分子运动速率加快,有效碰撞次数增加,反应速率加快,故④正确。 答案选D。 【点睛】先分析“活化分子数”与“活化分子百分数”及“有效碰撞”的关系;然后综合分析给出的四个升高温度导致的结果,确定这四个结果正确与否及相互之间的关系,最终确定答案。 3.在容积为的刚性密闭容器中,进行可逆反应:并达到平衡。在此过程中以Y的浓度改变表示的反应速率、与时间t的关系如图所示,则图中阴影部分的面积表示(    ) A.X的浓度的变化量 B.Y的浓度的减小量 C.Z的物质的量的变化量 D.Y的物质的量的减小量 【答案】B 【详解】由可知,与t的乘积为Y的浓度消耗量,与t的乘积为Y的浓度生成量,所以阴影部分的面积为Y的浓度消耗量与Y的浓度生成量的差,即为Y的浓度的减小量,也等于Z的浓度的增加量,同时是X浓度减小量的2倍,答案选B。 4.用固体与稀盐酸反应制取,反应过程中溶液体积变化忽略不计,实验过程中的体积变化如图所示(的体积已折算为标准状况下的体积)。下列分析正确的是(    ) A.OE段表示的平均反应速率最快 B.EF段,用HCl表示该反应的平均反应速率为 C.OE、EF、FG三段中,生成的物质的量之比为2:6:7 D.内,该反应的平均反应速率为 【答案】D 【详解】A.OE、EF、FG对应的反应时间为1min,单位时间内生成气体体积越大,反应速率越快,OE、EF、FG段产生的CO2的体积分别为224mL、448mL、112mL,因此EF段表示的平均反应速率最快,故A错误; B.由图可知EF段生成的二氧化碳的体积为,所以二氧化碳的物质的量为,根据反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,可知参加反应的HCl的物质的量为,所以EF段用HCl表示该反应的平均反应速率为,故B错误; C.OE、EF、FG三段生成的二氧化碳体积分别为、、,所以OE、EF、FG三段中,生成的物质的量之比, 故C错误; D.内,该反应的平均反应速率为,故D正确; 故选D。 5.与混合于的密闭容器中,发生反应:。若时,A的转化率为50%,在内的化学反应速率,下列推断正确的是(    ) A.在内,化学反应速率 B. C.B的转化率为75% D.反应开始时与时容器的压强比为4:3 【答案】C 【分析】时A的转化率为50%,则参加反应的A为,则 【详解】A.在内,,A项错误; B.,则,解得,B项错误; C.据以上分析可知,B的转化率为,C项正确; D.反应开始时与时容器的压强比等于气体的物质的量之比,即:,D项错误。 答案选C。 6.反应速率v和反应物浓度的关系是用实验方法测定的。化学反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的反应速率v可表示为v=kcm(H2)cn(Cl2),式中k为反应速率常数,m、n值可由下表中数据确定。 实验序号 c(H2)/(mol•L-1) c(Cl2)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) ① 1.0 1.0 1.0k ② 2.0 1.0 2.0k ③ 2.0 4.0 4.0k 下列说法正确的是(    ) A.在上述反应中,H2、HCl、Cl2的反应速率之比为1:1:2 B.加入催化剂,正反应速率增大,逆反应速率减小 C.上述化学反应速率表达式中m=1、n= D.相同条件下,H2的浓度对反应速率的影响小于Cl2的浓度对反应速率的影响 【答案】C 【详解】A. 化学反应速率之比等于对应物质的化学计量数之比,故、HCl、的反应速率之比应为1:2:1,故A错误; B. 加入催化剂,正、逆反应速率都增大,故B错误; C. v=kcm(H2)cn(Cl2),由数据可知,=2=2m,解得m=1;=2=4n,解得n=,故C正确; D. ,氢气的浓度对反应速率的影响程度大于氯气,故D错误; 故选C。 7.在一定条件下的密闭容器中存在下列四个化学反应,增大容器的体积对化学反应速率没有影响的是(    ) A.2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) B.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) C.CO2(g)+H2O(l)H2CO3(aq) D.Fe3+(aq)+3SCN-(aq)Fe(SCN)3(aq) 【答案】D 【详解】A.该反应中有气体参与和生成,增大容器的体积,各气态物质的浓度减小,化学反应速率减慢,A不符合题意; B.该反应中有气体参与和生成,增大容器的体积,各气态物质的浓度减小,化学反应速率减慢, B不符合题意; C.该反应中有二氧化碳气体参与,增大容器的体积,二氧化碳的的浓度减小,化学反应速率减慢,C不符合题意; D.该反应中没有气体参与和生成,增大容器的体积,对化学反应速率无影响,D符合题意; 故答案选D。 8.Zn与足量盐酸反应﹐反应速率随时间的变化情况如图所示。下列关于反应速率变化的原因分析正确的是(    ) A.AB段,因为该反应为放热反应,随着反应的进行,体系温度升高,导致反应速率增大;BC段,因为反应吸收热量,体系温度降低,反应速率下降 B.BC段反应速率下降是因为随着反应的进行,溶液中c(H+)减小 C.BC段反应速率下降是因为溶液中的Cl-随着反应的进行被消耗,浓度降低 D.B点反应速率最大是因为此时的体系温度最高,反应物浓度最大 【答案】B 【详解】锌与稀盐酸反应为放热反应,AB段,因为该反应为放热反应,随着反应的进行,体系温度升高,导致反应速率增大;BC段,随着反应的进行,溶液中减小,导致反应速率减小,则B项正确。故答案选:B。 9.化学反应是有历程的,下列有关叙述错误的是 A.所有的化学反应都由多个基元反应构成 B.化学反应不同,反应历程就不相同 C.反应物的结构和反应条件决定着一个反应的反应历程 D.由多个基元反应构成的化学反应中,其快慢取决于反应历程中的慢反应 【答案】A 【详解】A.某些反应是由多个基元反应构成的而还有一些反应其本身就是1个基元反应,A错误; B.每个化学反应都有自己独特的反应历程,反应历程互不相同,B正确; C.反应物的结构和反应条件共同决定该反应的反应热,反应方向和反应历程,C正确; D.慢反应由于反应时间较长,决定着由多个基元反应构成的化学反应的反应时间,D正确; 故选A。 10.下列食品添加剂中,其使用目的与反应速率有关的是 A.调味剂 B.着色剂 C.抗氧化剂 D.营养强化剂 【答案】C 【详解】A. 调味剂是为了补充、增强、改进食品中的原有口味或滋味,与速率无关,A错误;     B. 着色剂是为了使食品着色后提高其感官性状,与速率无关,B错误;     C. 抗氧化剂能延缓食品氧化速率,与反应速率有关,C正确; D.营养强化剂是提高食品营养价值,与速率无关,D错误。 答案为C。 11.下列说法正确的是 A.向Fe与盐酸反应体系中加入KNO3(s),可加快Fe2+的生成速率 B.缩小体积增大压强,可增大单位体积内活化分子的百分数,从而使反应速率增大 C.反应活化能越大,则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多 D.加入催化剂,体系中物质的能量、反应热均不变 【答案】D 【详解】A. 加入KNO3溶液,酸性条件下硝酸根具有强氧化性,铁与硝酸反应当铁少量时有可能生成Fe3+,故A错误; B. 缩小体积增大压强,相当于增大了浓度,单位体积活化分子数目增大,没有改变活化分子百分数,故B错误; C. 反应活化能越小,则反应过程中单位体积内的有效碰撞次数越多,反应速率越快,故C错误; D. 加入催化剂改变了反应的途径,降低反应所需的活化能,但反应热取决于反应物总能量与生成物总能量之差,与催化剂的使用无关,所以加入催化剂对体系中物质的能量、反应热无影响,故D正确; 答案选D。 12.某可逆反应的能量变化如图所示。下列有关叙述正确的是能(  ) A.该反应的正反应为放热反应 B.E2可表示逆反应的活化能 C.该反应的反应热△H=E1-E2 D.加入催化剂可同等程度的降低E1、E2,但△H不变 【答案】D 【详解】A.由图可知,反应物的总能量低于生成物的总能量,正反应为吸热反应,故A错误; B.由图看出,E2为正反应的活化能,E1为逆反应的活化能,故B错误; C.根据反应热计算公式可知,△H=生成物的总能量-反应物的总能量,即△H= E2- E1,故C错误; D.加入催化剂可以降低反应所需要的的活化能,即同等程度降低E1、E2,而△H不变,故D正确; 故选D。 13.已知反应2NO(g) + 2H2(g)⇌N2(g) +2H2O(g),△H1= -752kJ·mol-1 的反应机理如下: ①2NO(g)⇌N2O2(g)(快)          ②N2O2(g) + H2(g)⇌N2O(g) + H2O(g)(慢) ③N2O(g) + H2(g)⇌N2(g) +H2O(g)(快) 下列有关说法正确的是 A.①的逆反应速率小于②的正反应速率 B.②中与的碰撞仅部分有效 C.和是该反应的催化剂 D.总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能小 【答案】B 【详解】A.由①2NO(g)N2O2(g)(快);②N2O2(g)+ H2(g)N2O(g)+H2O(g)(慢),快反应达到平衡的时间短,正反应速率和逆反应速率都大,而慢反应达到平衡时间长,正反应速率和逆反应速率都小,所以①的逆反应速率大于②的正反应速率,故A错误; B.②是可逆反应,所以②中N2O2与H2的碰撞仅部分有效,故B正确; C.已知反应2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)△H=−752kJ/mol的反应机理如下: ①2NO(g)⇌N2O2(g)(快);②N2O2(g) + H2(g)⇌N2O(g) + H2O(g)(慢);③N2O(g) + H2(g)N2(g) +H2O(g)(快);所以反应过程中N2O2和N2O是中间产物,不是催化剂,故C错误; D.总反应为放热反应,生成氮气的反应速率大,则总反应中逆反应的活化能比正反应的活化能大,故D错误; 故选B。 14.反应经的浓度减少。下列有关说法正确的有 ①用A表示的反应速率是 ②在末时,反应物B的反应速率是 ③在这内用C表示的平均速率为 ④在时,B、C、D的浓度比一定为 ⑤若D的起始浓度为,则时D的浓度为 A.③⑤ B.④⑤ C.①③⑤ D.①②③ 【答案】A 【详解】①A为固体,不能计算固体的速率,因为固体和液体的浓度认为是定值,不发生变化,故①错误; ②末的反应速率为瞬时速率,用B表示速率为,是2min内的平均速率,故②错误; ③根据化学反应速率之比等于化学计量系数之比,在这内用C表示的平均速率为B的平均速率的,即,故③正确; ④因为起始浓度未知,因此在时,B、C、D的浓度比不一定为,故④错误; ⑤根据浓度的变化量之比等于化学计量系数之比,内D的浓度增加了为,若D的起始浓度为,则时D的浓度为,故⑤正确; 故选A。 15.下列说法正确的是 A.催化剂能使不发生反应的物质发生反应 B.在化学反应前后,催化剂的化学性质不变,质量改变 C.催化剂能改变化学反应速率 D.电解水时,向水中加入少量,可使电解速率明显加快,所以是这个反应的催化剂 【答案】C 【详解】A. 催化剂能改变反应速率,但不能引发反应,A项错误, B. 催化剂在反应前后的质量和化学性质都不变,B项错误; C. 催化剂能改变化学反应速率,C项正确; D. 在水中加入,增大了水的导电能力,不是催化剂,D项错误; 故选C。 16.世界上许多国家规定未成年人不得饮用葡萄酒等酒精饮料,虽然葡萄酒中酒精含量不是很高,但是其中含有酒化酶,在人体内可催化葡萄糖发生反应:C6H12O62C2H5OH+2CO2。当C6H12O6减少的速率是0.5 mol·L−1·h−1时,C2H5OH增加的速率是 mol·L−1·h−1。 【答案】1 【详解】根据速率之比等于计量系数之比,因此C2H5OH增加的速率等于C6H12O6减少的速率的2倍即0.5mol·L−1·h−1×2=1 mol·L−1·h−1;故答案为:1。 17.已知反应4CO(g)+2NO2(g)=N2(g)+4CO2(g)在不同条件下的化学反应速率如下: ①v(CO)=1.5mol·L-1·min-1 ②v(NO2)=0.7mol·L-1·min-1 ③v(N2)=0.4mol·L-1·min-1 ④v(CO2)=1.1mol·L-1·min-1 ⑤v(NO2)=0.01 mol·L-1·s-1 则上述5种情况的反应速率由大到小的顺序为 (用序号表示)。 【答案】③①②⑤④ 【详解】将②③④⑤均转化为用表示的化学反应速率,则 ②; ③; ④; ⑤; 故反应速率由大到小的顺序为。 18.请你解释下列现象。 (1)医用药品常在低温、干燥环境下密封保存 。 (2)向一堆等火“鼓风”,可以使火势变强 。 (3)微量的二氧化锰粉末可以使过氧化氢快速分解,而二氧化锰的质量在反应前后并没有发生改变 。 【答案】(1)高温、高湿的环境会加速医用药品的变质速率。 (2)鼓风增加了氧气的浓度,并有助于二氧化碳的扩散,所以会加速燃料的继续燃烧。 (3)在过氧化氢的分解过程中,二氧化锰是催化剂,会改变反应的历程,降低该反应的活化能,增大了反应速率常数k,加快化学反应速率。 【详解】(1)主要考查温度对化学反应速率的影响,温度越高化学反应速率越快; 故答案为:高温、高湿的环境会加速医用药品的变质速率; (2)主要考查查浓度对化学反应速率的影响,浓度越高化学反应速率越快; 故答案为:鼓风增加了氧气的浓度,并有助于二氧化碳的扩散,所以会加速燃料的继续燃烧; (3)主要考查催化剂对化学反应速率的影响; 故答案为:在过氧化氢的分解过程中,二氧化锰是催化剂,会改变反应的历程,降低该反应的活化能,增大了反应速率常数k,加快化学反应速率。 1 学科网(北京)股份有限公司 $$

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2.1化学反应速率--【导学案】2024-2025学年高二化学人教版(2019)选择性必修1
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